유기 발광 표시장치 document_id A220623040252

본 발명은 유기 발광 표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 광취출효율이 개선된 유기 발광 표시장치에 관한 것이다. 유기 발광 표시장치의 광효율은 내부효율(internal efficiency)과 외부효율(external efficiency)로 나누어진다. 이 중, 내부효율은 유기 발광 물질의 광전변환 효율에 의존하며, 외부효율은 유기 발광 표시장치를 구성하는 각층의 굴절률에 좌우된다. 이 중 외부효율인 광취출효율(light coupling efficiency)의 경우에는 유기 발광 표시장치가 음극선관이나 PDP 등 다른 표시장치에 비해 낮은 편이어서, 이로 인해 휘도, 수명 등 표시장치의 특성면에서 개선의 여지가 많다. 한편, 유기 발광 표시장치의 발광형태는 크게 발광방향에 따라 전면발광구조와 배면 발광구조로 나누어 질 수 있다. 전면 발광구조의 경우는 유기 발광 소자가 성막되는 기판의 반대방향으로 화상이 구현되는 것으로, 기판의 방향으로 화상이 구현되는 배면 발광에 비해 개구율을 크게 할 수 있는 장점이 있으므로 발광효율이 높다. 하지만 유기 발광 소자의 최상부에 형성되는 캐소드를 투명하게 형성하여야 하는 데, 이는 캐소드의 기본적 요구특성인 낮은 일함수의 한계로 적용 가능한 물질에 한계가 있다. 현재까지 알려져 있는 투명 캐소드의 경우는, 일함수가 낮은 금속을 얇은 막으로 형성하는 것이나, 이 경우에도 광투과도가 극히 낮은 수준이어서 광효율 개선에는 한계가 있었다. 이러한 전면 발광형 구조에서의 광투과도 개선의 한계로 인해, 발광층에서 발광한 광을 증폭시키는 마이크로 공동(micro-cavity)이 제안된 바 있다. 그러나, 각 색상별로 마이크로 공동을 일으킬 수 있는 최적 두께가 다르기 때문에, 애노드와 캐소드의 사이에 개재되는 유기층의 두께를 다르게 할 필요가 있다. 즉, 유기 발광 소자의 경우, 애노드로부터 정공이, 캐소드로부터 전자가 주입되어 유기 발광층에서 엑시톤이 형성됨으로써 발광이 이뤄지는 것이기 때문에, 각 칼라별로 엑시톤과의 거리 및 공진의 두께를 조절하기 위해 유기층, 특히 정공 또는 전자주입층 혹은 정공 또는 전자수송층의 두께를 다르게 하는 방식을 사용하는 예가 있다. 이런 방식의 경우는 유기물층을 증착할때 칼라별로 두께를 다르게 하여야 하기 때문에 각각 독립된 마스크를 사용하여야 한다. 이런 독립 증착 방식은 공정이 복잡하고 또한 제조 원가가 올라가는 단점이 있다. 또한 표시장치의 해상도가 높아질수록 마스크의 고정세 패턴을 해야 하므로 어려운 점이 있고 대면적 표시장치의 경우도 단점이 있다. 또한 이러한 유기물층의 두께를 단순히 광학적 효율만으로 결정할수 없다. 왜냐하면 정공층이나 전자층의 두께를 다르게 하였을 경우 소자의 전기적 특성이 나빠질 수 있기 때문이다.